黑河流域蒸散发分布的遥感研究.pdf

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1、&!##!第!"卷!第!#期!$##"年!#月黑河流域蒸散发分布的遥感研究"郭晓寅中国气象科学研究院!北京&"""X&摘要!!利用HUAAA]OWW资料$选取I>,4<9-40%P+0-:>公式作为计算蒸散发的模型$对黑河流域的蒸散发进行了研究$并利用有关资料对多种地表参数和蒸散发进行了验证$分析了蒸散发的时空分布特征3结果表明$对黑河流域蒸散发的遥感估算和一些地表生物物理参数的反演结果$与实测值基本吻合$说明文中所采用的方法估算蒸散发是可行的3寒漠%冰川%沙漠和戈壁等植被条件较差的地区的蒸散量极低3弱水三角洲和古日乃湖盆作为下游植被较好的地方其蒸

2、散量有别于周围地区3中游绿洲的蒸散量与绿洲发展程度具有密切关系3河流两岸天然绿洲$明显与周围沙漠和戈壁区分开来3高覆盖度草地和沼泽蒸散量最高$其次为中覆盖度草地和林地3关键词!!蒸散发!遥感!生物物理参数!黑河流域!!蒸散发")P$既包括从地表和植物表面的水分蒸湿%热状况!特别是表面热红外温度与其他资料结发!也包括通过植物表面和植物体内的水分蒸合起来能够较客观地反映出近地层湍流热通量大小(&)(!)腾!W:<41C4>?等指出降落到地球表面的降水和下垫面干湿差异!使得遥感方法比常规的微气象有L"e通过蒸发或蒸散作用回到大气中!在干旱区方法精度高!尤

3、其在区域蒸散计算方面具有明显的这个数字达到("e!可见蒸发和蒸散是水分循环的优越性3一个重要组成部分!同时由于水分变成气体需要吸黑河流域已具有较为完善的观测网络!各种科收热量!因此蒸发和蒸散也是热量平衡的主要项3学研究和试验已经积累了大量资料3近年来!在黑蒸散发的研究!对了解大范围内能量平衡和水分循河流域进行了各方面研究!尤其在水资源研究方面环具有重要意义3已取得了很大进展!并且已建成&黑河流域水资源(D)自从&X"!年d+-9:1提出计算蒸发的公式以信息系统’*在陆面过程方面!进行了黑河地区地来!随着观测技术的提高和对地%气辐射传输及大气气相互作

4、用实验研究"简称黑河实验!O)SJ)$3但边界层的深化认识!出现了很多计算蒸发和蒸散的是!作为水文和气象问题研究的一个重要方面+++方法3目前以通过能量平衡%辐射和温度等来推算流域蒸散的研究却几乎为零!这就影响了黑河流域(’)蒸发和蒸散最为常见!这些方法大多以气象站点水资源合理利用和分配的定量研究3利用遥感资料的资料为基础!在站点上有很高的精度!但在大面并结合地面观测资料!计算黑河流域的蒸散!可以积区域上推广应用时!由于下垫面几何结构及物理深入了解流域内的水分和能量的空间分配!进一步性质的水平非均匀性!一般很难取得准确结果3近完善已取得的水资源和气

5、象研究成果!同时也为黑!"余年来!遥感技术的出现和发展为这个问题的解河流域相关研究提供基础资料!为相近研究提供一决带来了新的希望3多时相%多光谱及倾斜角度的种借鉴方法3遥感资料能够综合地反映出下垫面的几何结构和!!""$%"&%&!收稿!!""$%"’%&&收修改稿!"中国科学院寒区旱区环境与工程研究所知识创新工程项目"RARj!&""&X$资助!)%*+,-#?6:Z0!5+*<35*+3?:b351!第!"卷!第!#期!$##"年!#月&!#L于绿洲"高Hd]S$3假设Hd]S反映了地表水分状’!蒸散研究的理论基础况!地表温度与气温之差反映了热

6、量传输状况!能能量平衡是蒸散研究的理论基础#否用Hd]S和地表温度与气温之差来确定+/由"D$式可知!+(/*3/;0!+可由辐射平衡的有+1(X;F;/*!"&$+1%X/关数据计算出3由于黑河实验中辐射平衡的实测数式中+是净辐射!X是土壤热通量!F是感热通1据较少!N:69:>C4等于&((&+&((D年在西非尼日量!/*为潜热通量!所有的单位为T,*!9能量尔的8+24-地区进行了OAI)j%8AO)@"92420%平衡各分量的日变化因各地的气候条件%植被覆盖7>:-:?0%+9*:4/,-:94Z/4>,*419,19248+%和

7、土壤水分条件等而有明显的差异!如X占+1的(&!)实验!该研究区位于热带半干旱地区!黑河24-$($)百分比可以从$e到$"e9+1又可表达为流域位于温带半干旱区!气候条件相似!利用该实验的一些研究成果可以对黑河流域类似的问题进行+1(+<"&%+<$;+-A%+-B!"!$研究3该实验利用多种技术手段得到了大量地表观式中+为总短波辐射!+为下垫面的反照率!测数据和遥感数据!我们利用晴空条件下正午时分<<+-A为大气长波辐射!+-B为地面长波辐射9左右的OAI)j%8AO)@实验的数据"气温%净辐射%土壤热通量和潜热通量$来计算+!取得的+在(!蒸

8、散研究所用的方法"3!+&3D之间3对计算得出的+与Hd]S%地表温I>,4<9-40等于&(L!(#)年提出了一种直接计